本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用于近紅外光譜儀中的GPS信號(hào)系統(tǒng)研究

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【摘要】：以GPS技術(shù)為代表的定位技術(shù)已經(jīng)成為全球發(fā)展最快的信息產(chǎn)業(yè)之一，在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。出于節(jié)省人力，降低人為出錯(cuò)率和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)礦物分布地圖的實(shí)現(xiàn)，本文將GPS定位技術(shù)引入到了實(shí)驗(yàn)室的便攜式近紅外礦物光譜分析儀中。測試礦物成分的工作性質(zhì)決定了儀器的工作地點(diǎn)會(huì)經(jīng)常在室內(nèi)，森林或地形復(fù)雜的野外等GPS信號(hào)比較弱的環(huán)境下。在這樣的環(huán)境下普通GPS接收機(jī)無法捕獲跟蹤GPS信號(hào)，這就需要開發(fā)出適用于弱信號(hào)下的GPS接收機(jī)。本文從市場常見的GPS芯片出發(fā)，基于軟件GPS接收機(jī)結(jié)構(gòu)，針對弱信號(hào)做了相關(guān)的一些算法分析，實(shí)驗(yàn)測試和仿真驗(yàn)證等工作。主要的研究內(nèi)容有： 1、首先從國內(nèi)外現(xiàn)狀和GPS背景出發(fā)說明了論文的研究意義和目的，接著對GPS的測量原理，GPS系統(tǒng)構(gòu)成和信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)介紹了載波，C/A和導(dǎo)航電文。 2、對GPS接收算法進(jìn)行了研究，按照信號(hào)處理的先后順序，首先分析了傳統(tǒng)的算法中信號(hào)捕獲的串行線性搜索，單位搜索和為了提高運(yùn)算速度的并行頻率搜索和并行碼相位搜索算法，信號(hào)跟蹤時(shí)的載波環(huán)，碼環(huán)，以及最后提取導(dǎo)航數(shù)據(jù)時(shí)的位同步，幀同步。 3、針對GPS室內(nèi)信號(hào)弱的問題，提出了改進(jìn)算法，在信號(hào)捕獲方面主要提出了三種算法，相干積分，非相干積分和差分相干積分，并進(jìn)行了優(yōu)劣分析。發(fā)現(xiàn)信噪比提高方面相干積分最好，差分相干次之，非相干積分最差，但相干積分的運(yùn)算量也是最大的，將近是其他算法的10倍，最后進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，證明差分相干是最好的。 4、采用了市面上常用的一款芯片REB-3571，，設(shè)計(jì)了相關(guān)的硬件電路和軟件程序，實(shí)現(xiàn)了GPS時(shí)間和經(jīng)緯度的提取和上層顯示。在串口傳輸時(shí)，實(shí)現(xiàn)了上層控制的分時(shí)上傳，解決了GPS數(shù)據(jù)獨(dú)占串口的問題，使得它和光譜數(shù)據(jù)能共用一個(gè)串口進(jìn)行傳輸。最后加入了改進(jìn)的捕獲算法，對實(shí)際效果進(jìn)行了測試。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4;TH744.1

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